Расчет площади и веса фундамента
Как рассчитать нагрузку на фундамент и грунт
Уже принято решение о строительстве дома и надо начинать практические действия – строить фундамент… Не торопитесь – посчитайте, это сильно сэкономит время, деньги, нервы.
Наша цель определить размер опорной площади фундамента и нагрузку на грунт через расчет нагрузки, которая будет действовать и на фундамент, и на грунт.
Профессионалы делают точные расчеты соответствующих нагрузок с помощью геологических изысканий и специальных программ. Сразу определимся, что, во-первых, наш расчет – приблизительный, но при самостоятельной постройке дома его будет вполне достаточно, а, во-вторых, нагрузка от дома распределена равномерно.
Расчет нагрузки на фундамент
Суммарная нагрузка составит сумму следующих величин:
· постоянной — вес самого дома и его содержимого (оборудование, мебель и т.д.);
· переменной – давление ветра и снежного покрова.
Для расчета воспользуемся справочными данными по удельному весу:
Средний удельный вес стен толщиной 150 мм, кг/м2 | |||
Железобетон | 300-350 | ||
Стены из бревен и бруса толщиной 140-180 мм | 70-100 | ||
Из опилкобетона толщиной 350 мм | 300-400 | ||
Из керамзитобетона толщиной 350 мм | 400-500 | ||
Из шлакобетона толщиной 400 мм | 500-600 | ||
Из пустотелого кирпича толщиной, мм: 380 510 640 | 500-600 650-750 800-900 | ||
Из полнотелого кирпича сплошной кладки толщиной, мм: 150 250 380 510 | 200-270 450-500 700-750 900-1000 | ||
Деревянные каркасно-панельные стены толщиной 150 мм с утеплителем | 30-50 | ||
Средний удельный вес перекрытий, кг/м2
| |||
Железобетонное | 500 | ||
Плиты перекрытия пустотные | 350 | ||
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 500 кг/м3 | 200-300 | ||
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м3 | 100-150 | ||
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 500 кг/м3 | 150-200 | ||
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м3 | 70-100 | ||
Средний удельный вес кровли, кг/м2 | |||
Кровля из шифера при уклоне 30о | 40-50 | ||
Рубероидное покрытие (два слоя) при уклоне 10о | 30-50 | ||
Кровля из гончарной черепицы при уклоне 45о | 60-80 | ||
Кровля из листовой стали при уклоне 27о | 20-30 | ||
Эксплуатационные нагрузки (инженерное оборудование, | |||
Для цокольного и межэтажного перекрытия | 210 | ||
Для чердачного перекрытия | 105 | ||
Нагрузка от снегового покрова, кг/м2 | |||
Для средней полосы России | 100 | ||
Для Юга России | 50 | ||
Для Севера России | 190 | ||
Коэффициент влияния уклона крыши на снеговую
| |||
0-20о | 1 | ||
20-30о | 0,8 | ||
30-40о | 0,6 | ||
40-500 | 0,4 | ||
50-60о | 0,2 |
Пользуясь справочными данными, рассчитаем примерный вес двухэтажного дома 6 м х 10 м с двумя внутренними стенами 6 м и 10 м, высота этажа – 3 м.
1. Площадь стен:
1.1. периметр дома: 6 + 10 +6 +10 = 32 м;
1.2. площадь внешних стен: 32 * 3 (высота этаж) * 2 (количество этажей) = 192 м2;
1.3. длина внутренних стен: (10 + 6) * 2 = 32 м;
1.4. площадь внутренних стен: 32 * 3 = 96 м2;
2. Площадь цоколя: 6 * 10 = 60 м2;
3. Площадь межэтажного перекрытия: 6 * 10 = 60 м2;
4. Площадь чердачного перекрытия: 6 * 10 = 60 м2;
5. Площадь кровли (на 50 см выступает за пределы стен): 7 * 11 = 77 м2;
Определим расчет приблизительной нагрузки на фундамент (расчет приведен для домов из 2-х разных материалов):
Вариант первый:
Стены внешние: полнотелый кирпич толщиной 510 мм;
Стены внутренние: полнотелый кирпич толщиной 150 мм;
Цокольное перекрытие: железобетонное;
Межэтажное перекрытие: плиты перекрытия пустотные;
Чердачное перекрытие: по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 500 кг/м3
Кровля: из шифера при уклоне 30о
Местоположение: средняя полоса России .
Вариант второй:
Стены внешние: брус толщиной 180 мм;
Стены внутренние: брус толщиной 140 мм;
Цокольное перекрытие: по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 500 кг/м3;
Межэтажное перекрытие: по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м3;
Чердачное перекрытие: по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м3;
Кровля: Кровля из листовой стали при уклоне 27о
Местоположение: средняя полоса России
|
|
Тип дома | Вариант 1 | Вариант 2 |
Вес стен, кг | 192*1000 + 96*270 = 217 920 | 192*100 + 96*70 = 25 920 |
Вес цокольного перекрытия, кг | 60*500=30 000 | 60*300 =18 000 |
Вес межэтажного перекрытия, кг | 60*350=21 000 | 60*100 = 6 000 |
Вес чердачного перекрытия, кг | 60*200=12 000 | 60*100 = 6 000 |
Вес кровли, кг | 77*50=3 850 | 77*30 = 2 310 |
Эксплуатационные нагрузки, кг | 60*210 + 60*210 + 60*105= 31 500 | 60*210 + 60*210 + 60*105= 31 500 |
Снежный покров, кг | 77*100*0,8=6 160 | 77*100*0,8 = 6 160 |
ИТОГО, кг | 322 430 | 95 890 |
Расчет площади и веса фундамента
Помимо веса дома на грунт оказывает давление вес фундамента. Для расчета также возьмем справочные данные:
Удельный вес фундамента, кг/м3 | |
Бутовый камень | 1 600 — 1 800 |
Бутобетон, кирпич | 1 880 — 2 200 |
Бетон, железобетон | 2 200 – 2 500 |
При постройке дома в первом варианте, скорее всего потребуется закладывать ленточный фундамент заглубленный ниже глубины промерзания– определим её в размере 150 см. Так как фундамент должен выступать над уровнем земли, добавим еще 40 см, итого высота — 190 см. Длина фундамента (включая часть фундамента под внутренними стенами): 6+10+6+10+6+10 = 48 м.
При ширине фундамента 0,6 м его объем составляет: 48*1,9*0,6 = 54,72 м3
Для определения веса фундамента перемножим его объем на плотность бетона: 54,72*2500 = 136 800 кг.
Для определения опорной площади фундамента умножим его длину на ширину: 48*0,6 = 28,80 м2 или 288 000 см2.
|
|
При постройке во втором варианте, возможно использовать столбчатый фундамент. Допустим, что у нас столбик имеет диаметр 40 см, высоту 190 см, и закладывается на глубину 150 см.
В этом случае опорная площадь одного столбика: 202 *3,14 (константа ) = 1 256 см2.
Объем столбика равен произведению его площади на высоту: 1 256*190= 238 640 см3 или 0,24 м3.
Вес столбика – произведение его объема и плотности материала: 0,24*2500 = 596,60 кг.
Учитывая, что длина стен составляет 10+6+10+6+10+6 = 48 м, при частоте столбиков через 1 м, общее количество столбиков составит 48 шт.
Общий вес столбиков: 596,60*48 = 28 637 кг.
Общая опорная площадь: 1 256*48 = 60 288 см2.
Расчет нагрузки на грунт
Нагрузка на грунт рассчитывается по формуле: вес здания (включая фундамент) деленный на опорную площадь фундамента, получаем:
Тип дома | Вариант 1 | Вариант 2 |
Вес дома, кг | 322 430 | 95 890 |
Вес фундамента, кг | 136 800 | 28 637 |
Общий вес здания, кг | 459 230 | 124 527 |
Площадь опоры, см2 | 288 000 | 60 288 |
Нагрузка на грунт, кг/см2 | 1,59 | 2,07 |
После расчета нагрузки необходимо определить позволяет ли несущая способность грунта на строительном участке строить дом с полученными показателями нагрузки. Если потребуется снижение нагрузки – необходимо увеличить опорную площадь. В случае ленточного фундамента увеличиваем его ширину, в случае столбчатого фундамента нужно увеличить либо количество, либо диаметр столбиков (можно и то и другое). После изменения параметров фундамента делаем повторный расчет нагрузки.
Дата добавления: 2021-04-15; просмотров: 65; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!